Motores diésel

POST ACTUALIZADO EN enero, 2023

Una alternativa de gran durabilidad, máxima dureza y bajo consumo son los motores diésel. Son empleados a nivel industrial ya que ofrecen mayor potencia en actividades que deben ser realizadas por largos períodos de tiempo. Un ejemplo de ello son las locomotoras, barcos o generadores de capacidad máxima. A continuación, apunta aspectos de interés sobre este tipo de motor y déjate cautivar por su funcionamiento.

¿Qué es un motor diésel?

Motores diésel

Se conoce como motores diésel a un tipo de motor de combustión interna alternativa que se produce por la explosión del combustible generada como resultado de las temperaturas elevadas producto de los niveles de compresión. A diferencia de gasolina, utiliza el diésel, también conocido como gas-oíl, aceites pesados derivados del petróleo. También, funciona con una variante ecológica a base de aceites de girasol o maní.

Fue creado para el año 1893 por el ingeniero Rudolf Diésel siguiendo el principio de los cuatro ciclos de los motores a gasolina. No obstante, el propósito era encontrar un rendimiento térmico superior, con un consumo más bajo y una relación de compresión superior que pudiera resistir el trabajo a 900 grados de temperatura.

Funcionamiento de los motores diésel

El funcionamiento de los motores diésel es similar al de gasolina, solo que estos no generan una chispa a partir de la bujía. En su lugar, cuenta con un autoencendido derivado de la compresión de aire en el cilindro que produce altas temperaturas. Por ello, utilizan los cuatro tiempos de la siguiente manera:

  • Admisión: En el primer tiempo, se provoca la entrada de aire debido a que la válvula de admisión se encuentra abierta mientras el pistón desciende o baja. Cuanto más fresco, se reduce la densidad y mayor cantidad de aire puede entrar para aumentar la combustión.
  • Compresión: Cuando el pistón llega al punto inferior, la válvula de admisión se cierra y se inicia el recorrido hasta el extremo superior. Se va comprimiendo el aire que se encuentra dentro del cilindro elevando considerablemente la temperatura.
  • Combustión: Antes de llegar al punto muerto superior, el inyector atomiza el combustible retenido en la cámara, y se produce la explosión al entrar en contacto con el aire caliente. No necesita la chispa.
  • Escape: La combustión genera presión que impulsa el movimiento descendente del pistón nuevamente, volviendo a elevarse al punto superior como consecuencia de los gases quemados. Una vez aquí, se inicia el ciclo.

Este tipo de motores se emplean en aplicaciones de alta demanda, como por ejemplo: Maquinaria agrícola de cuatro tiempos, camiones de carga, colectivos, vehículos industriales, industria ferroviaria, entre otros. Al funcionar con diésel, son mucho más económicos.

Principales partes de los motores diésel

Un motor diésel a cuatro tiempos, básicamente cuenta con las mismas partes de un motor a gasolina, sin las bujías. Sin embargo, al trabajar con mucha más compresión estos deben estar elaborados en materiales de mayor resistencia que soporte la presión. Dentro de las principales partes se encuentran:

Bloque de motor

Es una pieza elaborada en aluminio o hierro que aloja una serie de piezas que forman el mecanismo del motor. Dentro de las piezas más importantes que se pueden encontrar en esta sección se pueden mencionar:

  • Pistones: Son elementos que se mueven de arriba hacia abajo transmitiendo la energía del combustible al cigüeñal. Posee segmentos de compresión y engrase.
  • Cigüeñal: Se encuentra formado por un conjunto de manivelas cuya función es transformar el movimiento recto en circular.
  • Biela: Es un elemento básico ya que gracias a la tracción y compresión que desarrolla, puede mover otras partes del motor. Se encuentra elaborada en aluminio, acero o titanio y va conectada al cigüeñal y al pistón.
  • Carter: Tiene forma de caja y aloja todas las partes del motor. En esta estructura se aloja todo el aceite que el motor necesita cuya medición se realiza con una varilla especifica.
  • Bomba de aceite: Es la encargada de conducir el aceite para la lubricación de los pistones y camisas de los cilindros. Además, con esta acción se reducen los ruidos y se facilita la refrigeración.
  • Junta de la culata: Impide que el líquido de refrigeración, en el proceso de combustión, entre en contacto con el aire del motor. Es un elemento de seguridad que ayuda a mantener todo en orden.

Culata

Se le conoce como tapa del motor ya que se encuentra en la parte superior, cerrando la cámara de combustión. El material de construcción de esta pieza se realiza en hierro fundido o aluminio, pues el sistema de refrigeración debe ser rápido. En su interior se pueden conseguir otras partes fundamentales, tales como:

  • Árbol de levas: Es un mecanismo compuesto por varias levas con formas y tamaños diferentes que activan otros mecanismos, como las válvulas, a intervalos repetitivos, formando un ciclo.
  • Válvulas: Es un instrumento de regulación y control en los conductos de admisión y escape de gases. Funcionan gracias al movimiento de las levas y poseen un trabajo específico en la mezcla de aire combustible.
  • Inyector: Se encarga de distribuir el combustible de forma atomizada en la cámara de combustión de manera uniforme.
  • Bomba inyectora: Es la encargada de elevar la presión de un fluido hasta el nivel necesario para ser inyectado de forma pulverizada. Esto es necesario para que ocurra la inflamación espontanea, por el incremento de la temperatura.

Volante

Es un elemento de los motores diésel que le aporta inercia adicional, almacenando energía cinética. Gracias a su movimiento, este puede suavizar el flujo que se genera entre una fuente de potencia y su carga. Según la aplicación, puede servir de freno, como en la industria ferroviaria, o para suavizar el funcionamiento de las instalaciones que generan energía.

Tipos de motores diésel

En la industria de los motores diésel existen distintos tipos que se clasifica según los tiempos, el funcionamiento, la combustión, entre otros aspectos. Dentro de los más comunes se encuentran:

  • A cuatro tiempos: Son los más comunes y se pueden encontrar en vehículos de carretera. Estos cumplen con las cuatro fases, tales como: Admisión, compresión, explosión o escape.
  • Motores a dos tiempos: Son más sencillos, pero desarrollan máxima potencia. Se pueden observar en motores marinos y ferroviarios.
  • Según la disposición de los cilindros: Se pueden conseguir en línea que es la más simple, en V para motores de más de 8 cilindros, horizontal, con cigüeñal vertical y motores de unidad múltiple.
  • En función de los efectos de los pistones: Los de simple efecto usan solo una cara del pistón para la producción de potencia. Por el contrario, los de doble efecto usan ambos extremos.

En conclusión, los motores diésel son preferidos por muchos debido a su bajo consumo y gran potencia. Aunque el precio de inversión es muy superior al de la gasolina, en las distintas industrias han sido de gran apoyo, por lo que cuenta con avances tecnológicos interesantes.

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